吳樂婕
(中鐵隧道勘測設(shè)計院有限公司成都分公司, 四川 成都 610000)
成都某地鐵車站為地下三層島式站臺車站形式,車站采用標(biāo)準(zhǔn)段雙柱三跨,車站緊鄰某23m的待建項目基坑沿線地面場地平坦,臨近基坑段車站寬22.7m,車站埋深約26m,覆土厚度約3.5m。車站正在進行主體結(jié)構(gòu)施工,項目基坑時間待定。
圖1 地鐵車站與項目基坑與關(guān)系
根據(jù)受力分析模擬實際施工工程,遵循“先變位,后支撐“的原則,在計算中計入結(jié)構(gòu)的先期位移值及支撐變形,采用“理正深基坑7.0”計算。
本次計算分析是在車站先實施,基坑后實施的前提條件下進行,目前地鐵車站主體結(jié)構(gòu)正在施工,要考慮好時序匹配,保證地塊基坑開挖在車站結(jié)構(gòu)完成后進行
2.2.1 圍護結(jié)構(gòu)型式
車站標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬22.7m,深為22.44m。結(jié)合成都地鐵地區(qū)的相關(guān)工程經(jīng)驗,本工程圍護結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)段北側(cè)采用φ1200@2000鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的型式,盾構(gòu)段北側(cè)采用φ1200@1800鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的型式,標(biāo)準(zhǔn)段南側(cè)采用φ1500@2000鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的型式,盾構(gòu)段南側(cè)采用φ1500@1800鉆孔灌注樁+內(nèi)支撐的型式,車站兩端盾構(gòu)洞門處采用φ1200@1800玻璃纖維筋樁。車站已預(yù)留項目基坑的開挖條件,即在車站北側(cè)設(shè)置了四排錨索。
2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)段圍護結(jié)構(gòu)計算(樁+內(nèi)撐+預(yù)應(yīng)力錨索)
基坑深度25.440m,圍護樁直徑1.2m,間距2m,嵌固深度5.8m,支撐采用第一道支撐600x800砼支撐,間距6m;第二、三、四道采用Φ609×16鋼支撐,間距3m。
地鐵車站主體圍護設(shè)計期間考慮到地塊基坑緊臨車站主體,地鐵實施時預(yù)留了地塊基坑開挖條件。在滿足地鐵常規(guī)樁加內(nèi)撐的支護形式外,額外增加了4道錨索,為地塊基坑開挖期間平衡車站一側(cè)土壓力,避免偏載產(chǎn)生。同時錨索一側(cè)車站側(cè)墻肥槽設(shè)置柔性填充,以適應(yīng)錨索支錨下的樁變形,從而達到地塊開挖時,車站主體無位移的定性設(shè)計。
計算分兩種情況分別計算,第一種情況:車站基坑開挖階段(車站支護型式內(nèi)支撐+樁),第二種情況深度為23m的待建大基坑開挖階段,即車站使用階段(這種支護型式為錨索+樁)。
第一種情況:
圖二 支護方案
圖三 內(nèi)力位移包絡(luò)圖
圖四 地表沉降圖(mm)
第二種情況:
圖五 支護方案
圖六 內(nèi)力位移包絡(luò)圖
圖七 地表沉降圖(mm)
經(jīng)計算分析,兩種情況圍護結(jié)構(gòu)最大水平位移值、地面沉降均小于等于0.1%H滿足規(guī)范的要求。
地鐵主體設(shè)計時增設(shè)了錨索,同時考慮了錨索變形下的處理措施,地塊基坑開挖對地鐵車站可認(rèn)為是安全可靠的。
經(jīng)過本站的設(shè)計及施工,總結(jié)如下經(jīng)驗、建議:
(1)根據(jù)計算結(jié)果,原地鐵預(yù)留的錨索滿足要求地塊基坑開挖支護要求。
(2)本計算分析是在車站先實施,基坑后實施的前提條件下進行,目前地鐵車站主體結(jié)構(gòu)正在施工,要考慮好時序匹配,保證地塊基坑開挖在車站結(jié)構(gòu)完成后進行。
(3)車站范圍嚴(yán)禁堆載和重型施工機械停放,車站機械施工后應(yīng)停放在地鐵車站范圍以外。
(4)基坑施工期間必須對水位進行監(jiān)測,做好專門的降水方案,減少降水對地鐵車站的影響。
[1]劉國彬,王衛(wèi)東《基坑工程手冊》(第二版)中國建筑工業(yè)出版社
[2]海明雷,孫玉永,王炳,等.深大基坑開挖對鄰近地鐵車站影響研究.華東交通大學(xué)學(xué)報,2009,26期.